【導讀】阜龍礦生產(chǎn)能力為／a的大型礦井進行了開采設(shè)計。本設(shè)計主要完成礦井的巷道布。等工作，并要求體現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟兩方面的合理性。戶對煤質(zhì)要求的提高，對開采設(shè)計和煤炭開采質(zhì)量的的要求也相對提高。也有較快的發(fā)展。與此同時，歐洲，日本的一些煤礦規(guī)模大，自動化程度高，設(shè)備也比較。先進，值得我們借鑒。本次設(shè)計中考慮采區(qū)間采用聯(lián)合上下山開采。此外，考慮到采礦業(yè)。將來的發(fā)展需要，要合理開采。阜龍礦位于阜新市西南方37公里，屬于郊區(qū)清河門公社。并沒有設(shè)有清河門車站，乘車可南達義縣、錦州，北通新立屯，沈陽等地。通過，交通方便?？碧骄€上界為-200標高，深部至-800標高，南界-27000緯線，北到-22021緯線附近?？碧絽^(qū)的范圍內(nèi)有清河。區(qū)內(nèi)有一條清河水系于現(xiàn)生產(chǎn)水平地面通過。清河水流量按照季節(jié)性的變化很大，平。泛濫時清河門鎮(zhèn)，受水災(zāi)威脅。組二十三層，十七層可采。探取樣化驗結(jié)果確定，本井田煤質(zhì)牌號為常煙煤，主要用于動力煤和民用煤。

　　

【正文】 電所的高度，是根據(jù)人行高度，設(shè)備高度及吊掛電燈的高度要求確定，一般為 ～ ，通道高度一般為 ～ ，采區(qū)變點所采用不可燃燒材料支護，采用錨噴支護。底板應(yīng)用 100?；炷龄伒祝㈨毟叱鲟徑锏?200～ 300mm 和具有 3‰ 的坡度，以防礦井水流進變電所。變點所硐室長度超過 6m 時，必須在硐室兩端各設(shè)一個出口，其通道在 5m 范圍內(nèi)應(yīng)采用不可燃燒材料支護。不運輸設(shè)備的一個出口，斷面可以減少。硐室與通道的連接處，必須裝設(shè)向外開的防火柵欄兩用門。 采區(qū)絞車房 1）絞車房的 位置： 絞車房的位置應(yīng)選擇在圍巖穩(wěn)定，無淋水，礦壓小易維護的地點；在滿足絞車房施工，機械安裝和提升運輸要求的前提下，絞車房應(yīng)盡量靠近變坡點，以減少巷道工程量，絞車放與鄰近巷道間應(yīng)有足夠的巖柱，一般情況不小于 10m，以利于絞車房的維護。 裴文風：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計 34 2）絞車房的通道： 絞車房應(yīng)有兩個安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風道。繩道的位置應(yīng)使繩道中心與上山軌道中心線相重合。根據(jù)絞車最大件的運輸要求，寬度一般為 2021～ 2500mm，長度不應(yīng)小于 5m，繩道斷面可與連接的巷道斷面一致，以便于施工。 3）絞車房的平面布置及尺寸： 絞車 房內(nèi)的布置原則：在保證安全生產(chǎn)和易于檢修的條件下盡可能布置緊湊，以減少硐室工程量。 4）絞車房的高度： 絞車房的高度的確定與絞車的規(guī)格型號及安裝要求有關(guān)，絞車的安裝方法有兩種，一種設(shè)吊裝梁，另一種是以三角架進行安裝，其高度一般在 3～ 。 5）絞車房斷面形狀及支護： 絞車房斷面一般設(shè)計成半圓拱形，用全料石或混凝土拱料面墻砌筑，有條件的地方用錨噴支護。 采準系統(tǒng) 采準系統(tǒng) 本采區(qū)作為首采區(qū)，采準系統(tǒng)由一個掘進隊自回風石門掘回風平巷，另一個掘進隊自運輸石門掘運輸平巷，當掘進 到達采區(qū)劃分線位置時沿煤層掘聯(lián)絡(luò)巷。掘到采區(qū)邊界后，一隊掘回風順槽，另一隊掘運輸順槽和開切眼，兩隊混合后在進行下一個采區(qū)的采準。 生產(chǎn)系統(tǒng) 主井 → 井底煤倉 → 井底車場硐室 副井 → 井底車場 → 運輸大巷 風井 → 回風大巷 → 回風石門 運輸系統(tǒng) 工作面 → 運輸順槽 → 采區(qū)運煤平巷 → 運輸石門在運輸石門中由水平煤倉轉(zhuǎn)上運煤皮帶將煤運出采區(qū) 遼寧遼寧技術(shù)大 學畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 運料系統(tǒng) 轉(zhuǎn)載站 → 回風石門 → 回風順槽 → 工作面 通風系統(tǒng) 運輸石門 → 運輸平巷 → 運輸順槽 → 工作面 → 回風順槽 → 回風平巷 → 回風石門 → 回風大巷 → 回 風井 采區(qū)開采順序 本采區(qū)的生產(chǎn)過程中合理的開采順序應(yīng)該是在考慮煤層采動影響關(guān)系的 前 提下，保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進及維護工作量，合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟效益，便于防治災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全。 開采緩斜煤層群，通常都采用下行式開采順序，所謂下行式開采順序就是先采上煤層后采下煤層，因為先采上煤層后采下煤層，上層一般對下層沒什么影響或影響較小，對下層的巷道維護和開采工作有利。但當煤層間距較近時，上層煤采后圍巖和煤 柱內(nèi)所產(chǎn)生的支承力有可能傳遞到下煤層中產(chǎn)生應(yīng)力增高區(qū)。為此，上煤層開采時應(yīng)盡量不留煤柱或少留煤柱。當煤層間距較小時，還要考慮不要十上下煤層的同采工作面錯距過小，以免上煤層頂板冒落對底板產(chǎn)生的動力沖擊，影響到下煤層的開采工作。同時不要使下煤回采后頂板巖石移動，影響上煤層的回采工作面。 采區(qū)巷道支護形式 確定依據(jù) 1）應(yīng)根據(jù)巷道所處位置及圍巖的物理學性質(zhì)和地質(zhì)作用大小確定。 2）為采區(qū)機械化采煤的需要，采區(qū)各巷道斷面應(yīng)滿足機械設(shè)備的要求。 3）巷道的支護形式及支護配料應(yīng)滿足巷道的服務(wù)年限 。 4）采區(qū)巷道還能滿足通風安全的需要。 綜上所述并結(jié)合《每礦安全規(guī)程》的規(guī)定，綜采工作面的運輸順槽斷面不小于 12 m2，回風順槽的凈斷面不小于 12 m2的需要。 裴文風：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計 36 根據(jù)《規(guī)程》的要求，運順大于 12 m2，回順斷面大于 10 m2，設(shè)計中，運順凈斷面定為 m2。 采取準備工程量 在井筒及運輸大巷、運輸石門、主石門、回風石門等開拓巷道完成之后開掘采區(qū)煤倉、車場、石門、斜巷、變電所、運輸順槽、回風順槽、開切眼等，然后安裝設(shè)備，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，即可正常生產(chǎn)。 各巷道的 斷面及巷道特征 1）運輸平巷 圖 5－ 1 運輸平巷斷面圖 遼寧遼寧技術(shù)大 學畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 － 1 Transport tunnel cross－ section fig 表 5—1 運輸平巷巷道特征 —1 transport the tunnel characteristiC of the drift 斷面（ m2） 支護形式 每米材料消耗 凈 掘 棚架 棚距 棚梁 棚腿 托板 勁木（ m3） 2） 回風 平巷 圖 5－ 2 回風 平巷 斷面圖 － 2Transport tunnel cross—section fig 裴文風：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計 38 表 5—2 回風平巷特征 —2 back to the wind drift characteristic 斷面（ m2） 支護形式 每米材料消耗 凈 掘 棚架 棚距 棚梁 棚腿 托板 勁木（ m3） 采區(qū)巷道的掘進率、采區(qū)回采率 采區(qū)巷道掘進率 1） 巖巷 采區(qū)上下山： 2900=1800m； 主要石門： 550m； 運輸石門： 4400=1600m； 回風石門： 4400=1600m； 運輸大巷： 1200m； 井底車場： 1000m； 回風大巷： 1200m； 所以 L1=1800+550+1600+1600+1200+1000+1200=8950m 2） 煤巷 運輸平巷： 1200 8=9600m； 回風平巷： 1200 8=9600m 因此根據(jù)： A=L/Z （ 5—6） 式中： A— 采區(qū)巷道掘進率， m/萬 t； L— 巷道掘進總長度， m； Z— 采區(qū)可采儲量，萬 t。 則巖層掘進率為： A=8950/ =煤層掘進率為： A=（ 9600+9600） / =遼寧遼寧技術(shù)大 學畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 采區(qū)回采率 采區(qū)回采率： C=（ ZCP） /ZC100 （ 5—7） 式中： C——采區(qū) 回采率； Zc——采區(qū)工業(yè)儲量； P——采區(qū)開采損失。 區(qū)內(nèi)的開采損失主要包括：斷層損失及境界煤柱、護巷煤柱、階段煤柱及工作面落煤損失等。 本采區(qū)大致走向 2500m，傾向大約寬 ，面積約為 萬 km2，所以采區(qū)工業(yè)儲量約為： Zc = = 萬 t 采區(qū)工業(yè)煤柱損失約為： Zp＝ 292 萬 t 工作面落煤損失取 5％ 則： P=Zp+（ Zc－ Zp） 5 ％ ＝ 292+（ － 292） 5 ％ = 萬 t 因此 C=（ —） 247。 =％ 80％ 故采區(qū)是合理的。 裴文風：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計 40 6 采礦方法 采礦方法的選擇 采煤工作是每礦井下生產(chǎn)中的中心環(huán)節(jié)，采煤方法 [3]的選擇是否合理直接關(guān)系帶各個礦井的生產(chǎn)安全和各個經(jīng)濟指標，選擇采煤方法應(yīng)結(jié)合具體的礦井地質(zhì)條件和技術(shù)條件。 選擇采煤方法的原則 經(jīng)濟效益是評價采煤方法 [4]好壞的重要依據(jù)，在選擇采煤方法時，不僅要研究出幾種方案 ，進行技術(shù)分析，而且在經(jīng)濟效益上進行比較，最后確定出經(jīng)濟上合理技術(shù)上可行的采煤方法。 減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源，是國家對煤炭企業(yè)的一項重要技術(shù)政策，同時也是防止煤炭自燃，減少井下火災(zāi)，保護和延長工作面和采區(qū)期限，降低掘進率，保證正常生產(chǎn)的重要措施。并且所選擇的采煤方法應(yīng)仔細檢察采煤工藝的各個工序以及采煤系統(tǒng)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，務(wù)必使其符合《煤炭安全規(guī)程》的各項規(guī)定。 采煤方法選擇的影響因素 1）地質(zhì)因素： 煤層傾角為 15176。； 煤層厚度為 ； 煤層及圍巖的特征； 煤層的地質(zhì)構(gòu) 造特征； 煤層的含水性，瓦斯涌出量及煤的自燃情況； 2） 技術(shù)發(fā)展及裝備水平的發(fā)展： 技術(shù)發(fā)展及裝備水平，可以直接影響道巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)在選擇系統(tǒng)方法時必須認真考慮。 3） 管理水平： 遼寧遼寧技術(shù)大 學畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 管理水平及職工素質(zhì)有時對采煤方法有一定的影響，在管理水平差的情況下，一些程度較大的采煤技術(shù)和工藝如：大采高、一次采全高綜采大傾角、綜采等很難推廣。 采煤方法的確定 1） 生產(chǎn)原則： 使所選擇的采煤方法應(yīng)仔細檢查采煤工藝的各個程序以及采煤系統(tǒng)各生產(chǎn)壞節(jié)， 務(wù)必使 其符合《煤礦安全規(guī)程》 [1]的各項規(guī)定。 2）經(jīng)濟合理： 經(jīng)濟效益是評價采煤方法好壞的重要依據(jù)，在選擇采煤方法時，不僅要研究出幾種方案，進行技術(shù)分析，而且在經(jīng)濟效益上進行比較，最后確定出經(jīng)濟上最合理、技術(shù)上最可行的采煤方法，一般符合以下五個方面的要求： a 采煤工作面單產(chǎn)高 b 勞動效率高 c 料消耗少 d 煤巖質(zhì)量少 e 成本低 f 煤炭采出率高 減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源，是國家對煤炭行業(yè)的一項重要的技術(shù)政策，同時也是防止煤炭自燃，減少井下火災(zāi)，保護和延長工作面和采區(qū)期限，降低掘進率，保證正常生產(chǎn)的重要措施。 設(shè)計層的礦層賦 存條件，礦層結(jié)構(gòu)及圍巖情況 煤層賦存條件 本采區(qū) 四 個煤層的平均傾角為 15176。，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，通過采區(qū)劃分，我們可發(fā)現(xiàn)采用走向長壁采煤方法是最合理的，可以利用走向長壁采煤方法的許多優(yōu)點如：系統(tǒng)簡單，工程量少，投資較少，單產(chǎn)和效率高，生產(chǎn)較安全等，采區(qū)的準備方法是采區(qū)式準備。 礦層結(jié)構(gòu)及圍巖情況 裴文風：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計 42 設(shè)計采區(qū)埋藏深 度 － 200～ － 450m，區(qū)內(nèi)的煤層較平緩，無太大的構(gòu)造，平均傾角為15176。采區(qū)內(nèi)共有三個煤層，煤厚分別為： 、 、 ,。煤層間距為 24m， 22m，19m采區(qū)內(nèi)煤層含瓦斯較大，屬于高瓦斯礦井，絕對涌出量為 m3/min，煤塵爆炸指數(shù)為 ％，煤層自然發(fā)火期為 3～ 6 個月，本采區(qū)內(nèi)各分煤層為塊狀亮煤，半亮煤，質(zhì)硬性脆，條帶壯結(jié)構(gòu)央有少量絲炭薄層，節(jié)理發(fā)育，有黃鐵礦和分解石伴生，井 田 邊緣灰分增高，煤質(zhì)較差，向中間變好，接近煤層頂、底板處煤質(zhì)不好，有時變?yōu)槊宽搸r。 根據(jù)勘探取樣化驗結(jié)果， 灰 分平均 ％，水分 ％～ ％，平均 ％，揮發(fā)份為 ％～ ％，平均為 ％，含硫為 ％～ ％，平均為 ％ ，坩堝拉結(jié) G1~6，均為 3。精煤發(fā)熱量 Q6172 大卡 /kg～ 8200 大卡 /kg，平均 7000 大卡 /kg，本區(qū)煤質(zhì)牌號確定為長焰煤，主要用途用于動力煤和民用煤。 工作面長度的確定 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面長度宜為 150～ 250m，本采區(qū)傾向 ，走向長為5000m，下部留階段保護煤柱 30m，左邊留 30m井田邊界煤柱，右邊留采區(qū)邊界煤柱 20m。本采區(qū)采用采區(qū)式準備布置，工作面沿走向推進，工作面長度為 200m，驗算工作面長度： 1）按通風條件核定： L≤60VMSCγ/（ QbBPN） （ 6—1） S— 工作面最下控制頂距 。 B— 采煤機截深 。 V— 工作面內(nèi)允許的最大風速 M— 采高， 。 Gγ— 風流收縮系數(shù)，可取 —。 P— 煤層生產(chǎn)率。即單位面積上所出煤量 P=MRC。 N— 晝夜，即每 日 割煤刀數(shù) （ 11 刀 ） 。 Qb— 一晝夜產(chǎn)煤一噸所需要風量取 m3/分。 所以 L=（ 60） /（ 8） =241m204m 按通風條件核定，該工作面滿足條件。 2）采煤機能力核定： 壁面需要的小時生產(chǎn)能力： 遼寧遼寧技術(shù)大 學畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 Qh=Qα/H （ 6—2） 式中： Qh —工作面需要的小時生產(chǎn)能力； Qα—工作面生產(chǎn)能力； H—日出煤時數(shù)。 所以： Qh=4518/18=251t